Следящий частотомер

 

Изобретейие относится к цифровым методам измерения частоты следования импульсов и предназначено для автоматической системы регулирования частоты, а также автоматического измерения частоты следования импульсов с выдачей результатов измерения в цифровом коде. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства путем формирования линейного закона изменения кода W на выходах реверсивного счетчика. Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты , делитель 2 частоты, формирователь 3 импульсов, управляемый делитель 4 частоты, реверсивный счетчик 5. Для достижения поставленнойцели в устройстве предусмотрены новые функциональные связи между элементами. Работа устройства г сняется по временным диаграммам описании изобретения. 4 ил. . § (Л

СО 03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН дi 0 R 23!IO

OCVQAPCTBEHHblA HOMHTET CCCP по делАм изоБретений и отн ьгпж1 (21) 3545997/24-21 (22) 28.01.83 (46) 07.02.86. Бюл. У 5 (71) Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР (72) Д.M.Ëèñåíêîâ, С.А.Чаховский и В.С.Стрельцов (53) 621.317 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 940082, кл, (j 01 R 23/10, 1980, 2. Кирианаки Н.В. и др. Методы и устройства цифрового измерения низких и инфранизких частот. Львов:

1973, рис. 1-8. (54) СЛЕДЯЩИЙ ЧАСТОТОМЕР (57) Изобретейие относится к цифровым методам измерения частоты следования импульсов и предназначено для авто,,„.,SU„„32 О 1 04 и тической системы регулирования частоты, а также автоматического измерения частоты следования импульсов с выдачей результатов измерения в цифровом коде. Цель изобретения— повышение быстродействия устройства путем формирования линейного закона изменения кода И на выходах реверсивного счетчика. Ус гройство содержит генера-ор 1 эталонной частоты, делитель 2 частоты, формирователь 3 импульсов, управляемый делитель 4 частоты, реверсивный счет.чик 5. Для достижения поставленной . цели в устройстве предусмотрены новые функциональные связи между элементами. Работа устройства r eveòñÿ по временным диаграммам описании изобретения. 4 ил.

1 12

Изобретение относится к цифровым методам измерения частоты следования импульсов и предназначено для автоматической системы регулирования частоты, для автоматического измерения частоты следования импульсов с выдачей результатов измерения в цифровом коде.

Известен цифровой частотомер, содержащий блок управления, счетчик импульсов измеряемойчастоты,реверсиви >й счетчик, блок исключения потери импульсов измеряемой частоты,формирователь импульсов, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика и входу блока исключения потери импульсов измеряемой частоты, выход которого соединен с. входом счетчика импульсов измеряемой частоты, а также цифровой интегратор, генератор эталонной частоты, первый и второй делители частоты и разрядный регистр, выходы которого подключены к первым входам первого и второго делителей частоты, вторые входы последних соединены с выходом тенератора эталонной частоты., выход второго делителя частоты соединен. через цифровой интегратор с вычитающим входом реверсивного счетчика, а также блок памяти, регистр и счетчик адреса, причем выход счетчика измеряемой частоты через запоминающее устройство и регистр соединен с управляющим входом цифрового интегратора, выход первого делителя частоты соединен с первым входом блока управления и через счетчик адреса со вторым входом блока управления, выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами счетчика измеряемой частоты, блока памяти, блока исключения потери импульсов и регистра, выходы счетчика адреса соединены с адресными входами блока памяти fl)

Недостатком цифрового частотомера является невысокое быстродействие, так как результат измерений выдается по истечении m тактов измеряемой частоты, Величина п определяется количеством g — разрядных чисел, записанных в блоке памяти.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее формирователь импульсов, дискретный фильтр, реверсивный счетчик импульс6в, группу схем совпадения, делитель частоты, 1010ч 2

55 генератор эталонной частоты, выход которого соединен со входом делителя частоты, выходы которого соединены со вторыми входами группы схем совпадения, первые входы которой соединены с выходами реверсивного счетчика импульсов, суммирующий вход которого соединен с первым выходом дискретного фильтра, второй вход которого соединен с выходом группы схем совпадения, вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов соединен со вторым выходом дискретного фильтðà. Группа схем совпадения и делитель частоты в известном устройстве выполняют функции управляемого делителя частоты f2) .

Недостаток известного устройства невысокое быстродействие, так как закон изменения кода М на выходах реверсивного счетчика нелинейный.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет формирования линейного закона изменения кода М на выходах реверсивного счетчика.

Поставленная цель достигается тем, что в следящем частотомере содержащем генератор эталонной частоты, выход которого через делитель частоты соецинен со счетным входом управляемого делителя частоты, разрядные управляющие входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, первый вход которого является входом следящего частотомера, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с вторым выходом формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом управляемого делителя, вход установки в 0" управляемого делителя частоты соединен с третьим выходом формирователя импульсов, третий вход которого соединен с выходом делителя частоты.

На фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — электрическая принципиальная схема формирователя импульсов; на фиг. 3 — временная диаграмма работы устройства, где и — после-, довательность импульсов эталонной частоты на выходе делителя частоты;

3 — последовательность импульсов измеряемой частоты; 3 — последовательность импульсов на выходе уп12101

15 равляемого делителя частоты; — код на выходах реверсивного счетчика, на фиг. 4 — временная диаграмма работы формирователя импульсов.

Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 частоты, формирователь 3 импульсов1 управляемый делитель 4 частоты, реверсивный счетчик 5.

Выход генератора 1 эталонной 10 частоты через делитель 2 частоты соединен со входом импульсов счета управляемого делителя 4 частоты, выход которого соединен со вторым входом формирОВателя 3 импульсов, третий выход которого соединен со входом установки в "0" управляемого делителя 4 частоты, разрядные управляющие входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика 5, вычитающий вход которого соединен . со вторым выходом формирователя 3 импульсов, третий вход которого соединен с выходом делителя 2 частоты, суммирующий Вход реверсивнОГО счет р5 чика 5 соединен с первым выходом формирователя 3 импульсов, первый вход которого является входом устройства, Генератор 1 эталонной частоты формирует последовательность импульсов высокостабильной эталонной частоты 1

Делитель 2 частоты расширяет диапазоны измерения частот за счет изменения в широких пределах частоты т ., при изменении коэффициента деления делителя 2 частоты.

Формирователь 3 импульсов формирует три последовательности импуль40 сов, разнесенных во времени. Разнесение импульсов во времени необходимо для исключения возможности сбоя в работе реверсивного счетчика 5 при одновременном поступлении импульсов на суммирующий и вычитающий входы

45 реверсивного счетчика 5. Формирователь 3 импульсов, кроме этого, формирует последовательность импульсов, подаваемых на вход установки в "0" управляемого делителя 4 частоты.

Формирователь импульсов (фиг,2) состоит из триггеров 6 и 7, подключенных к элементам 2И-НЕ 8 и 9, элемента НЕ 10 и одновибраторов 11-13.

Формирователь 3 импульсов работает следующим образом.

При положительном перепаде на входе С триггер 6 перебрасывается в

04 4 состояние логического "0" (фиг. 4в) .

На выходе элемента 2И-НЕ 8 формируется сигнал, зависящий от сигналов на третьем входе формирователя импульсов и на выходе триггера 6. С выхода 2И-НЕ 8 сигнал подается на первый вход одновибратора 11, Одновибраторы 11 — 13 включены таким образом, что формируют импульсы постоянной длительности при положительном перепаде сигнала на первом входе, другой вход постоянно соединен с "землей". На выходе элемента 2И-HE 8 положительный перепад сигнала (фиг. 4г) формируется при нулевом состоянии " триггера 6 и отрицательном перепаде сигнала на третьем входе формирователя импульсов. Положительный перепад сигнала на выходе элемента 2И-НЕ 8 вызывает выработку импульса на выходе одновибратора 11, Импульс с выхода одновибратора 11 поступает на первый вход одновибратора 12, что вызывает срабатывание последнего, и на третьем выходе формирователя импульсов появляется импульс.

Сигнал на первом выходе формиро вателя импульсов может появиться в момент отрицательного перепада сигнала на третьем входе формирователя импульсов, На второй вход формирователя импульсов приходит последовательность импульсов 1, с выхода управляемого делителя частоты (см. фиг. 4ж, точка а } . Работа триггера 7, элемента 2И-НЕ 9 и Одновибратора 13 аналогична работе триггера 6, элемента 2И-НЕ 8 и одновибратора ll соответственно. Существенным является только то, что сигнал с третьего входа формирователя импульсов поступает на первый вход элемента 2И-НЕ 9 и через элемент НЕ 10, За счет элемента НЕ 10 сигнал на втором выходе формирователя импульсов может появиться в момент положительного перепада сигнала на третьем входе формирователя импульсов. Таким образом, осуществляется разнесение во времени сигналов на первом и на втором выходах формирователя импульсов. На третьем выходе формирователя импульсов сигнал появляется синхронно с появлением импульса измеряемой частоты „

Предлагаемый следящий частотомер работает в двух режимах.

1 где Т„ =--1х

1 или „= ° — период следования импульсов измеряемой частоты код на выходах ревер сивного счетчика 5, 1величина кода Ч„ соот ветствует измеряемой частоте õ

Первый режим — режим суммирования, т.е, на выходах реверсивного счетчика 5 значение кода Й возрастает до достижения значения И„, характеризующего величину измеряемой часто5 ты

Второй режим — режим слежения, т.е. когда на выходах реверсивного счетчика 5 фиксируется. значение которое соответствует измеряемой l0 частоте

В момент времени о на вход устройства начинает поступать последовательность импульсов измеряемой частоты 1„ (фиг. 3). С приходом каждого импульса измеряемой частоты код И на выходах реверсивного счетчика 5 увеличивается на "единицу младшего разряда (фиг. 3 .).

Одновременно с этой же частотой сбрасывается в "нуль" управляемый делитель 4 частоты, При будет верно неравенство и Ny (f

Яg e õ "2 X X " 2с

Так как 1 = -- то при И < Н верУ х но 193 ) Т„

Таким образом, до момента, пока

1 < 11 за счет периодического обнуления управляемого делителя 4 частоты на выходе управляемого делителя 4 . частоты импульсов не будет, т.е. до момента достижения равенства реверсивный счетчик 5 будет работать только на сложение и код будет изме35 няться по линейному закону.

Определим время, необходимое для установления кода 11„ на выходах реверсивного счетчика 5. Йод М „ устанавливается на выходах реверсивного . счетчика 5 за время переходного процесса 1, которое определяется иэ выражения „=т„. и„

104 б

В режиме слежения выполняется равенство 3 „= f . Величина f3 оп33

1 и ределена ранее = 1 — — т е и эт 2к э

Ц вЂ” — Последнее выражение перепишем в другом виде:

М„"". 2" й,( у- = — — г--, но — — = 1 „, тог эт

3" да = — —,— т. е. время переходного я (9

9Т процесса 1„не зависит от величины измеряемой частоты 1 „и определяется разрядностью используемого управляемо го делителя 4 частоты и величиной р t

Следовательно, величина кода линейно зависит от величины измеряемой частоты

Введение связей с третьего выхода формирователя 3 импульсов на вход установки в "0 управляемого делителя 4 частоты, а также соединение третьего входа формирователя 3 импуль сов с выходом делителя 2 частоты позволяет повысить быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с известным при сохранении точности результатов измерений в широком диапазоне измеряемых частот ° формула изобретения

Следящий частотомер, содержащий генератор эталонной. частоты, выход которого через делитель частоты соединен со счетным входом управляемого делителя частоты, разрядные управляющие входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, первый вход которого является входом следящего частотомера, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с вторым выходом формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом управляемого делителя о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, вход установки в "0 управляемого делителя частоты соединен с третьим выходом формирователя импульсов, третий вход которого соединен с вы." ходом делителя частоты.

1210104

1;.10104

Составитель В, Новоселов

Техред Т.Тулик Корректор А.Обручар

Редактор Н.Егорова

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Заказ 514/54

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4